為了考核每臺容器、鍋爐或不銹鋼焊管焊縫的化學成分、金相組織、力學性能及耐晶間腐蝕性能,不可能直接在不銹鋼焊(han)管產品上截取焊接接頭試件進行試驗。通常在容器、鍋爐或管路施焊過程中帶焊接試板,試板的牌號、爐批號、厚度應當與產品鋼材完全相同,焊接材料也應與產品焊接中焊接材料同規格、同爐批號。試板的焊接工藝與焊接成品時相同,焊接試件可以在焊接產品之初施焊,也可以在焊接不銹鋼管產品結束后施焊,焊工和焊接設備仍與焊接產品時一樣。這樣做的目的是使它所處環境與正式產品一樣,成為焊接產品的一個組成部分,完全可以用它來代表產品焊接接頭的質量,焊接試件所取得的各項數據亦可代表該產品焊接接頭的真實情況。
一(yi)、破壞性檢驗(yan)包括(kuo)下列內容:
1. 焊接接頭性能檢驗(yan)
焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)性能(neng)試(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)機(ji)械性能(neng)試(shi)驗(yan)取樣方(fang)法(fa)》(GB/T 2649-1989)進(jin)(jin)行。焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)力學(xue)試(shi)驗(yan)按(an)(an)《焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》(GB/T 2651-2008)、《焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)彎曲(qu)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》(GB/T 2653-2008)、《焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)硬度試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》(GB/T 2654-2008)和《焊縫及熔敷金屬拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》(GB/T 2652-2008)等(deng)標準(zhun)進(jin)(jin)行檢驗(yan),必要時(shi)還需焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的沖擊試(shi)驗(yan),按(an)(an)《焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)沖擊試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)》(GB/T 2650-2008)標準(zhun)進(jin)(jin)行。
2. 焊縫金(jin)屬的化學(xue)成分分析
從焊縫金屬中鉆取試樣(yang)進(jin)行化(hua)學(xue)分(fen)析,測(ce)定(ding)各元素(su)含(han)量。
3. 焊(han)接接頭金相組織檢查
從焊(han)(han)接試件中截取焊(han)(han)縫及熱影響(xiang)區試樣,借(jie)助于(yu)放(fang)大鏡或(huo)顯(xian)微鏡檢查(cha)該區域由于(yu)焊(han)(han)接過程熱循(xun)環(huan)的(de)影響(xiang)而產生的(de)金相組(zu)織變化。
4. 鐵(tie)素體含量的(de)測(ce)定(ding)
如前所(suo)述,在(zai)(zai)奧氏(shi)體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)含(han)(han)有一定數量的(de)鐵素(su)(su)體(ti)組(zu)織(zhi),能提(ti)高焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬的(de)抗裂性(xing)能和(he)耐晶間腐蝕能力。但鐵素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量過多,也(ye)是有害(hai)的(de)。控制鐵素(su)(su)體(ti)在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬中(zhong)含(han)(han)量,可以避免焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬在(zai)(zai)溫(wen)度較高的(de)工作條件下形成σ相組(zu)織(zhi),也(ye)可防止在(zai)(zai)非氧化(hua)性(xing)介(jie)質中(zhong)化(hua)學耐腐蝕性(xing)能的(de)降(jiang)低。測定焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量,根據《鉻鎳奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)縫(feng)(feng)鐵素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量測量方法》(GB/T 1954-2008)進行。
5. 耐蝕(shi)性檢查(cha)
為了確保(bao)奧氏體不銹鋼焊管焊接接頭具有良好的(de)耐(nai)蝕(shi)性,應根據(ju)設(she)計圖樣要求按(an)照(zhao)不同的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)方法(fa)進行(xing)不同的(de)檢(jian)測,試(shi)驗合格(ge)后,將其結果填寫在產品(pin)制造工序卡中(zhong)流轉,最后存(cun)檔。
二(er)、破壞性(xing)試(shi)驗(yan)方法(fa)在檢驗(yan)焊縫中強導(dao)體含量主(zhu)要有(you)金相法(fa)和磁性(xing)法(fa)。
1. 金(jin)相法(fa)
是一(yi)種破壞性試(shi)(shi)驗方(fang)法。通常在(zai)產(chan)品上(shang)帶有檢驗用的(de)焊(han)(han)接試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang),或者在(zai)厚為(wei)12~16mm鋼板上(shang)堆焊(han)(han)大于5層(ceng)的(de)焊(han)(han)縫(feng)。從焊(han)(han)縫(feng)金屬或堆焊(han)(han)金屬長度方(fang)向中段切(qie)取金相(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)10~12mm,垂(chui)直于焊(han)(han)接方(fang)向的(de)橫斷面金相(xiang)觀測面的(de)金相(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang),不應(ying)在(zai)起弧和滅弧處(chu)取樣(yang)(yang)(yang)。共取不少于6個金相(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang),將其進行研磨、拋光、浸蝕(shi),以(yi)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)能(neng)完整(zheng)、真實、清晰地顯(xian)示出(chu)鐵素體的(de)輪廓為(wei)準。
金相法(fa)鐵素(su)體的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)規定用金相割(ge)(ge)線(xian)法(fa)作為統一的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)方(fang)法(fa),求(qiu)鐵素(su)體的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)。金相割(ge)(ge)線(xian)法(fa)是定量(liang)金相方(fang)法(fa)之一,是將試(shi)(shi)樣放在放大倍數(shu)不小于(yu)(yu)500倍的(de)(de)(de)顯微(wei)鏡下(xia),用帶有100個刻度(du)(du)(格)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)微(wei)目(mu)鏡或有100分(fen)度(du)(du)的(de)(de)(de)目(mu)鏡片(pian)測(ce)(ce)量(liang)分(fen)度(du)(du)直尺(chi)(線(xian))切(qie)割(ge)(ge)到的(de)(de)(de)相對(dui)量(liang)(占100個格中的(de)(de)(de)多少格),所(suo)得數(shu)值(zhi)(zhi)作為該(gai)視(shi)場(chang)內鐵素(su)體的(de)(de)(de)相對(dui)量(liang)。移動載物臺,更(geng)動視(shi)場(chang)位置,可以選測(ce)(ce)任意的(de)(de)(de)視(shi)場(chang)數(shu)目(mu),一般(ban)只需(xu)選擇不小于(yu)(yu)10個有代表性(xing)視(shi)場(chang),取其平(ping)均值(zhi)(zhi)作為該(gai)試(shi)(shi)樣中鐵素(su)體的(de)(de)(de)平(ping)均含量(liang)。
單面焊(han)縫,一般以(yi)其正面最外(wai)層(ceng)焊(han)道(dao)中(zhong)部(bu)(bu)橫斷面作(zuo)為測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei);雙面焊(han)縫則(ze)以(yi)兩(liang)個正面最外(wai)層(ceng)焊(han)道(dao)中(zhong)部(bu)(bu)橫斷面作(zuo)為測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei),如(ru)圖7-1所示(shi)。堆(dui)焊(han)金屬應以(yi)最外(wai)層(ceng)中(zhong)部(bu)(bu)斷面作(zuo)為測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei),如(ru)圖7-2所示(shi)。對于大面積堆(dui)焊(han)有過渡層(ceng)時,根據技術條件(jian)測(ce)量(liang)(liang)(liang)過渡層(ceng)的鐵素體含量(liang)(liang)(liang),則(ze)以(yi)其最外(wai)層(ceng)兩(liang)道(dao)搭接(jie)處作(zuo)為測(ce)量(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)。

一般情況下,取3個(ge)(ge)金相試(shi)樣(yang)(yang)。每個(ge)(ge)試(shi)樣(yang)(yang)都測(ce)10以上有(you)代表(biao)性視(shi)場,取平(ping)均值(zhi)作為該試(shi)樣(yang)(yang)測(ce)量(liang)(liang)結果(guo)(guo),再以3個(ge)(ge)試(shi)樣(yang)(yang)測(ce)量(liang)(liang)結果(guo)(guo)的(de)平(ping)均值(zhi)作為最(zui)后結果(guo)(guo)。
另外(wai),金相(xiang)標樣圖(tu)譜法屬于近(jin)(jin)似(si)或半定(ding)量(liang)(liang)的(de)(de)金相(xiang)法,用它(ta)測量(liang)(liang)只(zhi)能給(gei)出鐵素體(ti)含量(liang)(liang)的(de)(de)大致(zhi)數值范圍,可在比(bi)較篩(shai)選試(shi)驗(yan)、中間近(jin)(jin)似(si)測量(liang)(liang)及其(qi)他半定(ding)量(liang)(liang)試(shi)驗(yan)時(shi)使用。
近年(nian)來,國(guo)內外發展使用了“掃(sao)描電(dian)鏡(jing)和微機(ji)處(chu)理的(de)聯合(he)測定法(fa)”。先(xian)切取金相試(shi)片(pian)后,通過(guo)掃(sao)描電(dian)鏡(jing)進行(xing)攝(she)像,然后經過(guo)微機(ji)進行(xing)著(zhu)色處(chu)理,并(bing)精確地計算(suan)出(chu)不同的(de)含量;也可以(yi)通過(guo)掃(sao)描電(dian)鏡(jing)目測相的(de)分(fen)布狀態,這(zhe)是(shi)目前測量鐵素(su)體(ti)含量最先(xian)進的(de)方(fang)法(fa),已(yi)得(de)到廣(guang)泛采用。
2. 磁性法
根據(ju)磁(ci)(ci)導率變化來測(ce)(ce)(ce)定鐵(tie)(tie)素體的含量(liang)(liang)(liang)(liang)。磁(ci)(ci)性(xing)法分(fen)破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和非破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)兩種(zhong)。破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)試樣的取樣,基本上與金相法標準中(zhong)關(guan)于測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)的有(you)關(guan)規定相同。非破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)探頭式(shi)儀器(qi)進行,根據(ju)技術(shu)條(tiao)件和實際情況,適(shi)當選(xuan)擇合理部(bu)位(wei)。在(zai)選(xuan)定的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)取10個(ge)均勻(yun)分(fen)布(bu)的測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)值的平均值,作為測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果。測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼復合板及(ji)堆焊層(ceng)的鐵(tie)(tie)素體的探頭儀應備有(you)專(zhuan)用(yong)探頭,磁(ci)(ci)場(chang)滲透(tou)深(shen)度≤2mm,以保(bao)證(zheng)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)基材(cai)對測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果不(bu)(bu)(bu)產(chan)生明(ming)顯影響。探頭式(shi)儀器(qi)使用(yong)過程中(zhong),探頭的觸(chu)頭與被測(ce)(ce)(ce)面之(zhi)間應保(bao)持點接觸(chu)。該檢查(cha)方法不(bu)(bu)(bu)適(shi)于純奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼焊管的焊縫。

